Beschreibungdescription
Fluidleitung mit integriertem drucklosen RucklaufFluid line with integrated pressure-free return
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidleitung, die wenig¬ stens eine von einem dichten, berstsicheren Mantel umgebene, durch Innendruck belastbare Innenleitung umfaßt.The invention relates to a fluid line which comprises at least one inner line surrounded by a dense, burst-proof jacket and resilient to internal pressure.
In der DE 37 39 937 AI ist eine Kraftstoffdruckleitung mit einem Druckrohr, mit einem dieses mit engem Spiel umgebenen Mantelrohr sowie mit zwischen beiden Rohren m Langsricntung verlaufenden Leckkraftstoffkanalen beschrieben. Das emstuk- kig aus Vollmaterial hergestellte Druckrohr weist an seiner äußeren Mantelflache mindestens eine Abflachung zur Bildung von kreissegmentformigen Leckkraftstoffkanalen auf. Eine der¬ artige Kraftstoffdruckleitung soll einfach herstellbar und auch m Biegungen eine größtmögliche Formstabilitat und somit Haltbarkeit aufweisen, um die Gefahr eines Emreißens des Druckrohrs zu verringern.DE 37 39 937 AI describes a fuel pressure line with a pressure pipe, with a casing pipe surrounding it with tight play and with leakage fuel ducts running between the two pipes in the longitudinal direction. The pressure pipe, which is made of solid material, has at least one flattened area on its outer jacket surface to form leakage fuel channels in the form of a segment of a circle. Such a fuel pressure line should be easy to manufacture and should also have the greatest possible dimensional stability and therefore durability in bends, in order to reduce the risk of the pressure pipe snapping.
Es sind Regeleinrichtungen bekannt, die hydraulisch betrieben werden. Solche hydraulischen Regeleinrichtungen können mit hohen Drucken betrieben werden. Der Druck in einer Zuleitun¬ gen kann z.B. bis zu 140 bar betragen, wobei der Innendurch- messer der Zuleitung relativ klein gewählt werden kann. Der hohe Arbeitsdruck innerhalb der Hydraulikleitungen erfordert an den Kopplungsstellen oder Flanschverbindungen besondere Maßnahmen hinsichtlich der Abdichtung. Leckagen wurden zu un¬ erwünschtem Druckverlust und zu einer Kontamination der Umge- bung fuhren. Bei Regeleinrichtungen für Turbomaschinen, ins¬ besondere Industrieturbinen und Turbogeneratoren, besteht weiterhin die Gefahr eines Brandes, wenn es sich bei der Hy¬ draulikflussigkeit um ein brennbares Fluid handelt.Control devices are known which are operated hydraulically. Such hydraulic control devices can be operated at high pressures. The pressure in a supply line can e.g. up to 140 bar, whereby the inside diameter of the feed line can be chosen to be relatively small. The high working pressure within the hydraulic lines requires special sealing measures at the coupling points or flange connections. Leakages lead to undesired pressure loss and contamination of the environment. In control devices for turbomachinery, in particular industrial turbines and turbogenerators, there is still a risk of fire if the hydraulic fluid is a combustible fluid.
Es ist bekannt, zur Vermeidung von unerwünschten Folge¬ erscheinungen eventueller Olleckagen, wie dem Austreten von Leckol und der Gefahr von Branden, eine druckfuhrende Innen-
leitung mit einem hydraulisch dichten, berstsicheren Mantel zu umgeben. Em solcher Vorschlag ist z.B. in der DE 33 35 580 AI beschrieben.It is known, in order to avoid undesirable consequences of possible oil leaks, such as the leakage of leak oil and the risk of fire, a pressure-carrying interior Surround the line with a hydraulically sealed, burstproof jacket. Such a proposal is described for example in DE 33 35 580 AI.
Dadurch, daß die Innenleitung in einem gewissen Abstand mit einem Mantel versehen ist, erhöht sich das notwendige Einbau- volumen für eine solche Leitung. Neben einer drucktragenden Zuleitung wird bei einer Steuer- oder Regeleinrichtung auch eine Rückleitung benötigt, die einen Rucklauf für die Hydrau- likflussigkeit bildet, da die hydraulische Flüssigkeit imThe fact that the inner line is provided with a jacket at a certain distance increases the necessary installation volume for such a line. In addition to a pressure-bearing feed line, a control or regulating device also requires a return line, which forms a return for the hydraulic fluid, since the hydraulic fluid in the
Kreislauf gefuhrt werden soll. Dies vergrößert den Raumbedarf für die Leitungen von Steuer- und Regeleinrichtungen.To be circulated. This increases the space required for the lines of control and regulating devices.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluidleitung mit geringem Raumbedarf und mit hoher Sicherheit anzugeben .The present invention has for its object to provide a fluid line with a small footprint and with high security.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß durch eine Fluidleitung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost. Vorteilhafte Wei- terbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by a fluid line with the features of claim 1. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.
Die Fluidleitung, die wenigstens eine von einem hydraulisch dichten, berεtsicheren Mantel umgebene, durch Innendruck be¬ lastbare Innenleitung umfaßt, zeichnet sich dadurch aus, daß der Raum zwischen der Innenleitung und dem Mantel eine druck¬ lose Außenleitung bildet. Durch diese Ausbildung wird eine Fluidleitung bereitgestellt, bei der die Außenleitung einen integrierten Rücklauf für eine Hydraulikflussigkeit dar¬ stellt. Somit bedarf es keiner gesonderten zusatzlichen Rück- laufleitung, da die zwei Leitungen, nämlich die erste druck¬ führende Innenleitung und die zweite druckloεe Außenleitung, zu einer einzigen Fluidleitung integriert sind. Durch die Be¬ zeichnung drucklose Außenleitung soll auch zum Ausdruck ge- bracht werden, daß der Druck der Hydraulikflussigkeit in der Außenleitung gegenüber dem Druck der Hydraulikflussigkeit in der druckfuhrenden Innenleitung wesentlich kleiner sein kann. Die drucklose Außenleitung kann ohne wesentliche dazwischen-
liegende Drosselelemente mit einem Vorratsbehalter in Verbin¬ dung stehen, so daß sich darin auch bei Zufuhr größerer Men¬ gen Fluid kein wesentlicher Druck aufbauen kann. Beim Bersten der Innenleitung wird die Hydraulikflussigkeit von der Außen- leitung aufgenommen, wodurch eine Druckreduktion in der In¬ nenleitung stattfindet und die aus der Innenleitung austre¬ tende Hydraulikflussigkeit zu dem Vorratsbehalter gefuhrt wird.The fluid line, which comprises at least one inner line surrounded by a hydraulically tight, rupture-proof jacket and resilient to internal pressure, is characterized in that the space between the inner line and the jacket forms a pressure-free outer line. This configuration provides a fluid line in which the outer line represents an integrated return for a hydraulic fluid. There is therefore no need for a separate additional return line, since the two lines, namely the first pressure-carrying inner line and the second pressure-less outer line, are integrated into a single fluid line. The term unpressurized outer line is also intended to express that the pressure of the hydraulic fluid in the outer line can be significantly lower than the pressure of the hydraulic fluid in the pressure-carrying inner line. The unpressurized external line can be horizontal throttle elements are connected to a storage container, so that no substantial pressure can build up in them even when large quantities of fluid are supplied. When the inner line ruptures, the hydraulic fluid is absorbed by the outer line, as a result of which a pressure reduction in the inner line takes place and the hydraulic fluid emerging from the inner line is led to the reservoir.
Zur Ankopplung der Fluidleitung, z.B. an eine Druckpumpe, weist sie wenigstens an einem Ende eine Kupplung auf, die we¬ nigstens einen Druckkanal umfaßt, der mit der Innenleitung verbunden ist, und die wenigstens einen Kanal, der mit der Außenleitung verbunden ist, besitzt. Eine solche Kupplung kann auch zur Verbindung zweier Fluidleitungen dienen, die gleich aufgebaut sind.For coupling the fluid line, e.g. to a pressure pump, it has at least at one end a coupling which comprises at least one pressure channel which is connected to the inner line and which has at least one channel which is connected to the outer line. Such a coupling can also be used to connect two fluid lines, which are constructed identically.
Vorzugsweiεe ist der Druckkanal m der Kupplung koaxial, ins¬ besondere konzentrisch, zu der Innenleitung ausgebildet . Hierdurch werden Schwierigkeiten beim Verbinden der Kupplung mit einer weiteren Kupplung oder der Kupplung mit z.B. einer Versorgungseinrichtung vermieden. Bevorzugt ist eine Ausfuh¬ rung, bei der die Kupplung im wesentlichen aus übereinander liegenden Platten gebildet ist, m die der Druckkanal und der mit der Innenleitung verbindbare Kanal vor dem Zusammenbau eingearbeitet wurden.The pressure channel m of the coupling is preferably coaxial, in particular concentric, with the inner line. This will make it difficult to connect the clutch to another clutch or the clutch to e.g. avoided a supply facility. An embodiment is preferred in which the coupling is essentially formed from plates lying one above the other, in which the pressure channel and the channel which can be connected to the inner line have been incorporated prior to assembly.
Vorzugsweiεe wird die Fluidleitung für die hydraulische Rege¬ leinrichtungen eine Maschine, insbesondere für Stellantriebe einer Turbomaschine, insbeεondere einer Industrieturbine, verwendet. Dabei verbinden die Innenleitung als druckführende Zuleitung einerseits und die Außenleitung alε drucklose Au¬ ßenleitung andererseits Komponenten einer hydraulischen Ver¬ sorgungseinheit untereinander oder eine Versorgungsemrich- tung mit wenigstens einer Ansteueremheit (Stellantrieb der Maschine.
Weitere Vorteile und Merkmale der Fluidleitung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfuhrungs¬ beispiels erläutert.The fluid line is preferably used for the hydraulic control devices of a machine, in particular for actuators of a turbomachine, in particular an industrial turbine. The inner line as a pressure-carrying supply line on the one hand and the outer line as a non-pressurized outer line on the other hand connect components of a hydraulic supply unit to one another or a supply device with at least one control unit (actuator of the machine. Further advantages and features of the fluid line are explained on the basis of a preferred exemplary embodiment shown in the drawing.
Zwischen einer Versorgungseinrichtung 1 und einem Stellan¬ trieb 2, welche nur schematisch in der Zeichnung angedeutet sind, ist eine Fluidleitung 9 angeordnet. Die Fluidleitung 9 umfaßt eine von einem hydraulisch dichten, berstsicheren Man¬ tel 5 umgebene Innenleitung 4. Die Innenleitung 4 und der Mantel 5 sind im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig aus¬ gebildet und konzentrisch zueinander angeordnet. Der im Quer¬ schnitt ringförmige Raum zwischen der Innenleitung 4 und dem Mantel 5 bildet eine drucklose Außenleitung 6. An jedem Ende der Leitung 9 ist jeweils eine Kupplung 3a, 3b vorgeεehen, die an einer Seite über jeweils einen Flanεch 10a, 10b mit dem Mantel 5 verbunden ist. Die Verbindung der Flansche 10a, 10b mit der Kupplung 3a, 3b kann über nicht dargeεteilte Schraubverbindungen erfolgen. Jede Kupplung 3a, 3b weist zen¬ tral einen Druckkanal 7a, 7b auf, der hydraulisch dicht mit der Innenleitung 4 verbunden ist. Der Druckkanal 7a, 7b ist koaxial zu der Innenleitung 4 ausgebildet . Die Außenleitung 6 ist mit einem in der Kupplung 3a, 3b ausgebildeten Kanal 8a, 8b verbunden .A fluid line 9 is arranged between a supply device 1 and an actuator 2, which are only indicated schematically in the drawing. The fluid line 9 comprises an inner line 4 surrounded by a hydraulically tight, burst-proof jacket 5. The inner line 4 and the jacket 5 are essentially circular in cross section and are arranged concentrically to one another. The cross-sectionally annular space between the inner line 4 and the jacket 5 forms an unpressurized outer line 6. A coupling 3a, 3b is provided at each end of the line 9, each with a flange 10a, 10b on one side with the jacket 5 is connected. The flanges 10a, 10b can be connected to the coupling 3a, 3b via screw connections, not shown. Each coupling 3a, 3b has a central pressure channel 7a, 7b, which is hydraulically tightly connected to the inner line 4. The pressure channel 7a, 7b is coaxial with the inner line 4. The outer line 6 is connected to a channel 8a, 8b formed in the coupling 3a, 3b.
Die unter Druck εtehende Hydraulikflussigkeit, z. B. Druckol , strömt von der Versorgungseinrichtung 1 über den Druckkanal 7a in der Kupplung 3a in die Innenleitung 4. Aus der Innen¬ leitung 4 strömt die Hydraulikflussigkeit über den Druckkanal 7b in der Kupplung 3b zu dem Stellantrieb 2. Bei dem Stellan- trieb 2 kann es sich um einen Stellantrieb handeln, welcher zur Betätigung von Ventilen in einer Turbine verwendet wird. Die weitgehend drucklose Hydraulikflussigkeit ströme zurück von dem Stellantrieb 2 über den Kanal 8b m der Kupplung 3 in die Außenleitung 6. Die Hydraulikflussigkeit verlaßt die Au- ßenleitung 6 über den Kanal 8a in der Kupplung 3a und strömt in die Versorgungseinrichtung I zurück. Die zurückströmende
Hydraulikflussigkeit kann z . B. in einen nicht dargestellten Vorratsbehalter der Versorgungseinrichtung 1 einströmen.
The hydraulic fluid under pressure, e.g. B. Druckol, flows from the supply device 1 via the pressure channel 7a in the coupling 3a into the inner line 4. From the inner line 4, the hydraulic fluid flows via the pressure channel 7b in the coupling 3b to the actuator 2. In the actuator 2 it can be an actuator that is used to actuate valves in a turbine. The largely unpressurized hydraulic fluid flows back from the actuator 2 via the channel 8b m of the coupling 3 into the outer line 6. The hydraulic fluid leaves the outer line 6 via the channel 8a in the coupling 3a and flows back into the supply device I. The backflow Hydraulic fluid can e.g. B. flow into a storage container, not shown, of the supply device 1.